【全册教案】新人教版高中物理必修3-1全册导学案

新人教版高中物理必修 3-1 全册导学案1.1 电荷及其守恒定律导学案【学习目标】1知道两种电荷及其相互作用知道电量的概念。 2知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。3知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。4知道电荷守恒定律。5知道什么是元电荷。【重点难点】利用电荷守恒定律分析解决相关 问题摩擦起电和感应起电的相关问题。【学法指导】认真阅读教材，观察实验，体会起电的方式和实质，体会电荷守恒定律的内涵 【知识链接】1、初中学过自然界有几种电荷， 两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？ 2、电荷的基本性质是什么呢？【学习过程】一电荷1.电荷的种类：自然界中有_种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫_电荷；.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫_电荷。2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互_，异种电荷相互_。二使物体带电的三种方法问题一： 思考 a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？思考 b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。 ） （2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同实质：电子的转移 结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷1. 摩擦起电 产生？结果？ 实质：摩擦起电实质是电子从一个物体_到另一个物体上。得到电子，带_； 失去电子，带_例 1毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（ ）A毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了 B毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了C橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了 D橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了问题二： 思考 a：接触带电的实质是什么呢？思考 b：两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢？电中和现象及电荷均分原理： a.两个带_电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现 象。b.两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新 分配，这种现象叫做电荷均分原理。 2. 接触带电产生？结果？实质：自由电子在_的转移。例 2. 两个完全相同的金属球，一个带+610 -8C 的电量，另一个带210 -8C 的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？问题三：（1）思考 a：金属为什么能够成为导体？（2） 【演示】思考 a：把带正电荷的球 C 移近导体 A，箔片有什么变化，现象说明了什么呢？然后又移走 C 呢？ 思考 b：如果先把 A 和 B 分开，然后移开 C，箔片什么变化，这种现象又说明什么呢？思考 c：在上一步的基础上 ，再让 A 和 B 接触，又会看到什么现象呢？这个现象说明了什么呢？（3）什么是静电感应和感应起电？感应起电的实质什么呢？ 3. 感应起电静电感应：当一个带电体_导体时，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。实质：自由电子从_物体的一部分转移到另一部分。规律：近端感应_种电荷，远端感应_种电荷。静电感应的原因？分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球 C 移近金属导体 A 和B 时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体 A 和 B 带上了等量的异种电荷感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。得出电荷守恒定律例 3. 如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体 A 和 B 接触，再将带负电的导体 C 移近导体 A，然后把导体 A、B 分开，再移去 C，则 ( )A导体 A 带负电，B 带正电B导体 A 带正电，B 带负电C导体 A 失去部分负电荷，导体 C 得到负电荷D导体 A 带正电是由于导体 B 的部分电子转移到 A 上，故 A、B 带等量异种电荷小结：使物体带电的方式及本质三电荷守恒定律1、电荷守恒定律的两种表述：表述一：表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。例 4关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是： ( )A一个物体所带的电量总是守恒的；B在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的；C在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律；D电荷守恒定律并不意 味着带电系统一定和外界没有电荷交换；四元电荷阅读课本并回答（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？1. 电荷量：电荷的多少，简称电量。单位：_，符号：_ _2. 元电荷是一个电子或质子所带的电 荷量，它是电荷量的最 单位。元电荷的值：e=_，最早由美国物理学家_测定。注意：所有带电体的电荷量或者等于 e，或者等于 e 的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。3. 比荷（荷质比）：带电体的_与其_的比值。比荷：电子的电荷量 e 和电子的质量 me 的比值,为 C/1076.e例 5关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ） A物体所带的电荷量可以为任意实数B物体所带的电荷量应该 是某些特定值C物体带电1.6010 -9C，这是因为该物体失去了 1.01010 个电子D物体带电荷量的最小值为 1.610-19C例 65 个元电荷的电量是_， 16 C 电量等于_元电荷五验电器和静电计1、人们选用什么仪器来判断物体是否带电？它的工作原理是什么？阅读课本了解验电器和静电计的结构和功能 静电计(指针式验电器)2、思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时,金属箔片才开始张开 ?解释看到的现象【训练测试】1下列叙述正确的是( )A摩擦起电是创造电荷 的过程B接触起电是电荷转移的过程C玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没2用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电说法正确的是( )A两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷C两个物体摩擦起电 时，带上电荷的种类不同但数量相等D同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同3关于元电荷，下列说法中正确的是( )A元电荷实质上是指电子和质子本身B所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C元电荷的值 通常取作 e1.6010 19 CD电荷量 e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 Z|xx|k.Com4如图所示，导体 A 带正电，当带负电的导体 B 靠近 A 时，A 带的( )A正电荷增加B负电荷增加C正、负电荷均增加D电荷数不变5如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以( )A甲图中两球一定带异种电荷B乙图中两球一定带同种电荷C甲图中两球至少有一个带电D乙图中两球只有一个带电6(2009福建仙游现代中学高二检测) 把两个完全相同的金属球 A 和 B 接触一下，再分开一小段距离，发现两球间互相排斥，则 A、B 两球原来的带电情况可能是( )AA 和 B 原来带有等量异种电荷BA 和 B 原来带有同种电荷CA 和 B 原来带有不等量异种电荷 DA 和 B 原来只有一个带电 【参考答案】1答案：B解析：根据电荷守恒定律知只有 B 项正确2答案：CD解析：两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，A 错由于摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电种类一定不同，数量相等，B 错 C 对由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，D 对3答案：BCD4答案：D解析：当带负电的导体 B 靠近导体 A 时，两导体之间无接触，由电荷守恒定律可知，A 带的电荷数不变，只是电荷重新在导体端面上发生了分布( 电荷重新分布是由电荷之间相互作用力产生的)5答案：BC解析：若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于 远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸 引力综合上述，B、C 选项正确6答案：BCD【学习反思】物体带电的实质是什么？摩擦起电和感应起电有什么不同？1.2 库仑定律导学案【学习目标】1、通过演示实验，定性了解电荷之间的作压力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系2、明确点电荷是个理想模型。知道带电体简化为点电荷的条件，3、理解库仑定律的含义及其表达式、适用条件，知道静电力常量4、了解库仑扭秤实验。【重点难点】对库仑定律的理解和应用。【学法指导】认真阅读教材，观察实验，体会电荷间相互作用力的大小与什么因素有关？体会库仑的实验方法 【知识链接】1、同种电荷互相 异种电荷互相 。2、上一节学过起电的方式有哪些，有没有违背电荷守恒定律？【 学习过程】一、演示实验-探究影响电荷间相互作用力的因素 间教材 5 页：演示通过演示实验影响电荷间相互作用力的因素有哪些？这些因素对作用力的大小有什么影响？二、库仑定律1、库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的 成正比，跟它们的 成反比作用力的方向在两个点电荷的连线上2、公式： 静电力常量 k = 使用上述公式时，电荷量 Q1、Q 2 一般用 绝对值代入计算。3、适用条件：真空中，点电荷理想化模型注：点电荷 ： 带电体就可以看作点电荷严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的4、电荷间这种相互作用叫做 辨析：从库仑定律的公式看出，当两个电荷间的距离趋近于零时， 两电荷间的作用力将变为无限大，这种说法正确吗？为什么？例题：两个完全相同的金属小球 A、B，A 球 带电量为5.010 9 C， B 球带电量为7.010 9 C，两球相距 1。问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？三、库仑扭秤实验：了解，自己阅读教材 6 页内容。四、拓展1、库仑定律与万有引力的关系：见教材 7 页例 1 总结：2、库仑力的叠加 ：如果存在两个以上 的电荷，两个以 上点电荷对某一点电荷的作用力等于 的矢量和。例 2、教材 7 页例 2【训练测试】1关于点电荷的说法，正确的是（ ）A只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B体积很大的带电体一定不能看成点电荷C当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷D一切带电体都可以看成是点电荷2关于库仑定律的公式 F=kQ1Q2/r2，下列说 法中正确的是（ ）A当真空中两个电荷间距离 r 时，它们间的静电力 F0B当真空中两个电荷间距离 r0 时，它们间的静电力 FC当两个电荷间的距离 r时，库仑定律的公式就不适用了D当两个电荷间的距离 r0 时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了3真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为 F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的 3 倍，它们之间作用力的大小等于（ ） AF B.3 F C. F/3 D.F/9 4A、B 两点电荷间的距离恒定，当其他电荷移到 A、B 附近时，A、B 间相互作用的库仑力将（ ）A可能变大 B.可能 变小 C.一定不变 D.无法确定5真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为 F，若它们的带电量都增大为原来的 2 倍，距离减少为原来的 1/2，它们之间的相互作用力变为（ ） AF/2 BF 4F 16F.Com【参考答案】1答案：C2答案：AD3答案：D4答案：C5答案：D【学习反思】什么是点电荷？为什么说点电荷是理想化模型？1.3 电场强度导学案【学习目标】1知道电荷间的相互作用是通过电场发生 的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态2理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的 3能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算4知道电场的叠加原理